[发明专利]用于混合动力车的转矩控制方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于混合动力车的转矩控制方法及其系统。更特别地，本发明涉及一种用于混合动力车的转矩控制方法及其系统，其可以提供用于电动机/发电机和发动机的转矩控制的简化方法。

背景技术

环境友好型车辆(即绿色汽车)典型地产生相比于内燃机车辆相对较低的污染，并且因此能够实现相对较高的效率。环境友好型车辆包括混合动力车、插电式混合动力车、清洁柴油车、燃料电池车、电动车等。

特别地，混合动力车(即混合电动车)是具有两种或更多种动力源的车辆(例如既有汽油动力又有电动力的车辆)从而提供单一动力源车辆的更高燃料效率的替代者。

可以对混合动力车进行控制以产生发动机和电动机/发电机的最大效率，并且混合动力车可以在车辆制动和减速过程中通过将动能转换成电能来再生能量，并且因此特别是与传统内燃机车辆相比能够提高燃料消耗效率。此外，在某些时候，特别是在城市或拥挤区域中混合动力车可以在不运行发动机的状态下被驱动，使得废气排放可以得到减少。

混合动力车通常包括BMS(电池管理系统)，其管理电池输出、预告充电、并检测当前电压来维持最佳电池状态。混合动力车还典型地包括：ECU(发动机控制单元)，其驱动发动机并通过对用于控制进气的ETC(电动节流阀控制器)进行控制来控制发动机的输出；MCU(电动机控制单元)，其输出用于电动机/发电机的转矩命令并控制电池的充电；TCU(转矩控制单元)，其控制换档模式和再生；以及HCU(混合动力控制单元)，其与各控制单元通信并控制所有控制单元的整体运行。

同时，在对混合动力车进行转矩控制过程中，使发动机和电动机/发电机在最佳驱动条件下运行的约束或限制是变化的。例如，电池电力的约束会根据SOC(充电状态)、电池温度、电池电压等的变化而变化。发动机转矩的约束会根据大气温度、大气压力或发动机故障等的变化而变化。电动机/发电机转矩的约束会根据电动机/发电机温度、逆变器输入电压或电动机/发电机故障等的变化而变化。发动机和电动机/发电机速度的约束会根据发动机或电动机/发电机的故障等的变化而变化。

在用于混合动力车的传统转矩控制方法中，根据发动机和电动机/发电机的约束的各种变化来分别单独地计算最佳修正或补偿，结果控制方法变得非常复杂。另外，把用于各状况的各最佳映射图数据(map data)输入到系统中，结果控制器的内存必须过度地增大，并且根据约束变化仍无法获得最佳修正或补偿。此外，对电池的管理要单独进行，因此无法同时执行对电池的管理。

本背景技术部分中公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景技术的理解，并且因此可能包含不构成对本领域普通技术人员而言在该国已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明致力于提供一种用于混合动力车的转矩控制方法及其系统，其具有提供简化的控制方法的优点。根据本发明的另一方面，用于混合动力车的转矩控制方法及其系统可以控制电池并同时进行转矩控制。

包括作为驱动源的发动机和至少两个电动机/发电机、以及用于向电动机/发电机提供电力的电池的混合动力车用的转矩控制方法可以包括：由控制单元输入发动机的驱动点处的最佳转矩、发动机的稳定状态下的最大转矩、电动机/发电机的驱动点处的最佳转矩、以及电动机/发电机的稳定状态下的最大转矩；由控制单元计算发动机和电动机/发电机的各降低转矩比(reduction torque ratio)；由控制单元基于发动机和电动机/发电机的降低转矩比来确定降低因数；由控制单元基于降低因数以及发动机和电动机/发电机的最佳转矩来计算各目标转矩；以及根据各目标转矩来控制发动机和电动机/发电机的各转矩。

降低因数可以被确定为发动机和电动机/发电机的降低转矩比的最小值。可以基于发动机和电动机/发电机的降低转矩比的最小值来确定电池的功率。可以通过将驱动点处的发动机和电动机/发电机的最佳转矩乘以发动机和电动机/发电机的降低因数来确定发动机和电动机/发电机的目标转矩。

根据本发明示例性实施例的用于混合动力车的转矩控制系统可以包括：配置为用于驱动车轮的驱动源的发动机，向发动机提供动力以起动发动机或者被配置为用于驱动车辆的一个或多个车轮的驱动源的第一电动机/发电机，配置为用于驱动车辆的一个或多个车轮的附加驱动源的第二电动机/发电机，配置成向第一电动机/发电机和第二电动机/发电机提供电力的电池，以及配置成控制发动机、第一电动机/发电机和第二电动机/发电机的转矩的控制部。